針對我國煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格的現(xiàn)狀，對燃煤電廠現(xiàn)有除塵器存在的問題及改造技術(shù)進(jìn)行了論述，并給出了典型燃煤電廠除塵器改造實(shí)例及改造后性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為除塵器改造技術(shù)的選擇提供參考與幫助。

　　0 引言

　　中國是以煤炭為主的能源消耗大國，且煤炭資源主要消耗于燃煤電廠。近年來，煤炭燃燒造成的環(huán)境污染問題日益凸顯。燃煤煙氣中含有大量微細(xì)顆粒物，其中PM10的比例可達(dá)40%，而PM10中超細(xì)顆粒物PM2.5占到40%-70%，其濃度的上升與疾病的發(fā)病率、死亡率關(guān)系密切，尤其是呼吸系統(tǒng)疾病和心肺系統(tǒng)疾病最為明顯。新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》( GB 13223-2011)，對火電廠污染物排放限值做了更為嚴(yán)格的要求。因此，分析電廠現(xiàn)役除塵設(shè)備的問題，通過改造技術(shù)強(qiáng)化現(xiàn)役除塵設(shè)備能力是當(dāng)前應(yīng)對嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)的重要方法。

　　1 燃煤電廠除塵器存在的問題

　　1.1 電除塵器

　　電除塵器的基本原理是利用直流高壓電源產(chǎn)生的強(qiáng)電場使氣體電離，產(chǎn)生電暈放電，進(jìn)而使懸浮塵粒荷電，并在電場力的作用下，將懸浮塵粒從氣體中分離出來并加以捕集的除塵裝置。電除塵器的除塵過程可分為氣體電離、塵粒荷電、荷電粒子的捕集、極線極板的清灰四個(gè)部分，具有除塵效率高、阻力小、能耗低、能處理高溫和大煙氣量的氣體等特點(diǎn)，是我國燃煤電廠普遍采用的電除塵技術(shù)。目前，燃煤電廠電除塵器存在以下問題：

　　(1)鍋爐燃燒煤質(zhì)的變化導(dǎo)致除塵器入口濃度升高或粉塵比電阻增大，造成除塵效率下降，出口煙塵濃度超出設(shè)計(jì)值;

　　(2)脫硝投運(yùn)后灰的粘性增大而又缺少必要的保溫措施造成除塵器灰斗積灰、輸灰不暢的問題及極板、極線的粘灰問題;

　　(3)控制系統(tǒng)故障頻繁、電暈極斷線造成的部分電場無法正常投運(yùn);

　　(4)灰斗與倉泵間關(guān)斷門密封不嚴(yán)密造成氣力輸灰系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)在灰斗內(nèi)形成二次揚(yáng)塵而使除塵器出口濃度短時(shí)升高。

　　1.2 袋式除塵器

　　袋式除塵器是一種干式高效除塵器，它利用有機(jī)纖維或無機(jī)纖維編織物制作的袋式過濾元件將含塵氣體中固體顆粒物濾出的除塵設(shè)備，用于捕集非粘結(jié)性、非纖維性的工業(yè)粉塵，其作用原理是塵粒在繞過濾布纖維時(shí)因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。袋式除塵器具有對捕集粒徑大于0.3μm以上的細(xì)微粉塵效率高、性能穩(wěn)定、投資和運(yùn)行費(fèi)用較低的優(yōu)點(diǎn)。目前，燃煤電廠袋式除塵器存在以下問題：

　　(1)濾袋堵塞、糊袋造成阻力嚴(yán)重超出設(shè)計(jì)值;

　　(2)部分濾袋破損、老化嚴(yán)重;

　　(3)部分袋籠腐蝕嚴(yán)重或較大變形;

　　(4)鍋爐煤質(zhì)或燃燒狀況的變化造成過濾風(fēng)速過大而導(dǎo)致的除塵器出口煙塵濃度超出設(shè)計(jì)值。 

　　2 燃煤電廠除塵器改造技術(shù)

　　2.1 電改袋式除塵器技術(shù)

　　電改袋式除塵器技術(shù)是為了適應(yīng)新的環(huán)保要求，合理地利用原有的電除塵器提高除塵效率的有效措施。電改袋式除塵器技術(shù)一般是拆除原電除塵器的供電、極板、振打及線纜等裝置，保留除塵器的進(jìn)氣口形式、鋼支架、灰斗、外殼等裝置，在內(nèi)部設(shè)置布袋除塵區(qū)，在原靜電除塵器的外殼頂部增設(shè)凈氣室。自1998年我國首次“電改袋”工程在武鋼平爐改造項(xiàng)目中實(shí)施以來，其業(yè)績在不斷增加。從焦作電廠200 MW機(jī)組電改袋、張家港沙洲電廠600MW機(jī)組袋除塵、寶鋼自備電廠350MW機(jī)組電改袋、上海外高橋4x300MW機(jī)組電改袋、九江電廠660MW到新密電廠1000MW的特大型燃煤機(jī)組上的推廣應(yīng)用，表明了電改袋式除塵器技術(shù)的廣闊應(yīng)用前景。

　　2.2 低低溫電除塵技術(shù)

　　低低溫電除塵技術(shù)是通過低溫省煤器或熱媒體氣氣換熱裝置(MGGH)降低電除塵器入口煙氣溫度至酸露點(diǎn)溫度以下，使煙氣中的大部分SO3在低溫省煤器或MGGH中冷凝形成硫酸霧，黏附在粉塵上并被堿性物質(zhì)中和。低低溫電除塵技術(shù)最早在日本大型燃煤火電機(jī)組中應(yīng)用，國內(nèi)企業(yè)多借鑒日本的經(jīng)驗(yàn)。低低溫電除塵技術(shù)具有降低粉塵的比電阻、避免反電暈現(xiàn)象、同時(shí)去除大部分的S03、除塵效率高、能耗較低的優(yōu)點(diǎn)。2012年6月，大唐寧德電廠4號爐電除塵器改造采用低低溫電除塵技術(shù)成功投運(yùn)。某電廠1000MW機(jī)組配套電除塵器進(jìn)行低低溫電除塵改造，在100%負(fù)荷下，S03總脫除效率分別達(dá)到93.98%，實(shí)現(xiàn)了對S03的高效控制。

　　2.3 高頻電源技術(shù)

　　大量的工程實(shí)踐證明，高頻電源技術(shù)具有電源和除塵效率高、能耗低、環(huán)保效益好的優(yōu)點(diǎn)。上海外高橋第三發(fā)電廠1000MW機(jī)組電除塵器將原有24臺工頻電源更換為高頻電源，在同等工況條件下，電除塵出口煙塵排放濃度由改造前的42mg/m3降低為15.7mg/m3，全部電耗僅為400kW。某電廠1號爐電除塵電源由工頻改為高頻，投產(chǎn)初期，除塵電耗量減少約1172kW，節(jié)電82.13%，正常運(yùn)行時(shí)節(jié)電約50%。華潤海豐電廠、泰州電廠、常熟電廠、進(jìn)門電廠等電除塵器經(jīng)過高頻電源改造后，均實(shí)現(xiàn)了煙塵排放和能耗的降低。

　　2.4 常規(guī)電場擴(kuò)容及優(yōu)化技術(shù)

　　常規(guī)電場擴(kuò)容一般通過新增電場、增加電場高度、增大電場寬度來實(shí)現(xiàn)。單純進(jìn)行常規(guī)電場擴(kuò)容改造不易確保達(dá)到現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)，因此大多數(shù)燃煤電廠電除塵器改造多以常規(guī)電場擴(kuò)容與移動(dòng)電極、高頻電源等相結(jié)合的方式。華能北京熱電3號爐200MW機(jī)組電除塵改造，將原有雙室四電場電除塵器電場有效高度由12m增至巧m，第一、二、三電場有效長度分別由3m、3m、3m改造為3.5m、4m、4m，第四電場采用移動(dòng)電極技術(shù)，改造前后比集塵面積增加了15.37m2/(m3/s)，除塵器出口煙塵濃度原來的由55.5mg/m3降至12mg/m3。寶鋼自備電廠采用本體擴(kuò)容+高頻電源結(jié)合的改造技術(shù)，改造完成后電除塵器出口煙塵濃度為78.4mg/m3。某電廠1000MW機(jī)組電除塵器改造采用增加電場+高頻電源供電技術(shù)，改造后電除塵器出口煙塵排放濃度小于50mg/m3。 

　　3 典型燃煤電廠除塵器改造應(yīng)用實(shí)例

　　A電廠9、10號機(jī)組改造方案：將原電除塵器的一、二、三、四電場工頻電源改造為高頻電源，四電場陰極線更換成波形線;配套配電系統(tǒng)和上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，上位機(jī)具有與SIS系統(tǒng)接口的能力。

　　B電廠1、2號機(jī)組改造方案：保留原電除塵器整體結(jié)構(gòu)不變，加高電場高度，寬度與原除塵器保持一致，增加一個(gè)新電場;第一電場采用高頻電源技術(shù);第二、三電場采用工頻電源;第四電場采用機(jī)電復(fù)合式雙區(qū)結(jié)構(gòu);對原電除塵器一、二、三電場陽極板、陰極線全部進(jìn)行更換;對原有除塵器本體及電控部分進(jìn)行改造。

　　C電廠1號機(jī)組將電除塵拆除，改造成布袋除塵器，并對輸灰系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及電源系統(tǒng)等所有相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行改造。3、4號機(jī)組對前四電場恢復(fù)性檢修，出口端新增一個(gè)電場作為五電場，型式與原除塵器相同，陰極、陽極振打采用側(cè)部振打。新增電場輸灰系統(tǒng)改造、控制系統(tǒng)升級、電源變壓器及其配電裝置擴(kuò)容。對本體恢復(fù)性檢修、三相電源及高壓直流電控系統(tǒng)、輸灰系統(tǒng)、增設(shè)了低溫省煤器等系統(tǒng)改造。

　　D電廠3、4號機(jī)組改造方案：電除塵器本體恢復(fù)性檢修、三相電源及電控系統(tǒng)、輸灰系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)改造。

　　E電廠1、2號機(jī)組改造方案：一、二電場工頻電源改為高頻電源，對其余電場控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

　　通過改造后性能驗(yàn)收試驗(yàn)，5個(gè)燃煤電廠的11臺除塵器改造前設(shè)備信息和改造方案及性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別如表1和表2所示。

表1燃煤電廠除塵器改造前設(shè)備信息

表2燃煤電廠除塵器改造方案及性能試驗(yàn)數(shù)據(jù) 

　　4 結(jié)語 

　　綜上所述，對燃煤電廠現(xiàn)有除塵器存在的問題及改造技術(shù)進(jìn)行了論述，并給出了典型燃煤電廠除器改造實(shí)例及改造后性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)。電袋復(fù)合除、濕式電除塵、脫硫除塵一體化等新技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用為應(yīng)對更為嚴(yán)格的環(huán)保要求提供了途徑。燃煤電廠應(yīng)根據(jù)地區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn)要求，從實(shí)際工程項(xiàng)目和社會(huì)發(fā)展情況出發(fā)，選用合適的技術(shù)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的煙塵排放控制技術(shù)方案。

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